在利用神秘書冊(cè)的**「生物活性模擬」**功能,初步解析了囊蛛之母那復(fù)雜致命的超級(jí)劇毒毒液后,陸一鳴立刻馬不停蹄,投入到更具挑戰(zhàn)性的“抗毒血清”研制工作中。
他很清楚,傳統(tǒng)的抗毒血清制備方法,通常是將減毒或滅活的毒素注射入馬、羊一類大型動(dòng)物體內(nèi),誘使其產(chǎn)生相應(yīng)抗體,再?gòu)倪@些動(dòng)物的血清中分離純化出所需的抗體蛋白。這個(gè)過(guò)程不僅周期漫長(zhǎng)、成本高昂,而且還存在著一定的生物安全風(fēng)險(xiǎn)與倫理爭(zhēng)議。
更重要的是,以陸一鳴目前的末世環(huán)境和簡(jiǎn)陋條件,根本不可能找到合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,也無(wú)法建立起符合標(biāo)準(zhǔn)的生物制品生產(chǎn)車間。
因此,他必須另辟蹊徑,尋找一種更高效、更安全,也更……“不科學(xué)”的制備方法。
他所能依靠的,依舊是他那逆天的「模擬」與「具現(xiàn)」能力,以及神秘書冊(cè)那深不可測(cè)的輔助功能。
他的核心思路已然成型——既然知曉了主要毒素分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵抗原表位,即是能夠誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性抗體的分子區(qū)域,那么,能否跳過(guò)傳統(tǒng)的動(dòng)物免疫和抗體篩選過(guò)程,直接利用「具現(xiàn)」能力,在體外“人工合成”出那些能夠特異性結(jié)合并中和這些毒素的蛋白質(zhì)分子呢?那將是一種類似于“單克隆抗體”的造物。
這個(gè)想法,若是放在災(zāi)難爆發(fā)前的現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域,簡(jiǎn)直是天方夜譚!
抗體蛋白的分子結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜龐大,其氨基酸序列的精確排列,還有高級(jí)空間結(jié)構(gòu)的正確折疊,對(duì)于其生物活性的發(fā)揮都至關(guān)重要。想在體外從零開始,人工合成出具有特定功能并且高度親和的抗體蛋白,其難度不亞于大海撈針,甚至可說(shuō)是唯有上帝才能完成的壯舉。
即便是在擁有基因工程、噬菌體展示,以及高通量篩選等先進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中,想要獲得一種全新的、高活性的治療性單克隆抗體,也往往需要耗費(fèi)數(shù)年乃至數(shù)十年時(shí)間,以及數(shù)億甚至數(shù)十億美元的研發(fā)投入。
而陸一鳴,現(xiàn)在卻妄圖憑借自己尚不成熟的「具現(xiàn)」能力,以及從書本上學(xué)來(lái),相對(duì)粗淺的免疫學(xué)和蛋白質(zhì)工程學(xué)知識(shí),就想在短短幾天之內(nèi),攻克這個(gè)世界級(jí)的醫(yī)學(xué)難題?
這聽(tīng)起來(lái),簡(jiǎn)直比之前解析“深藍(lán)合金”或制造“能量增幅短棍”,還要更加瘋狂,更加不切實(shí)際!
然而,陸一鳴卻偏偏就這么做了。
因?yàn)?,他心中燃燒著一股永不服輸?shù)男拍?,還有對(duì)神秘書冊(cè)那未知潛力的盲目信任,或者說(shuō),是自信。
他首先將研究重點(diǎn),放在那三種主要的蛋白質(zhì)類毒素之上——神經(jīng)毒素、超級(jí)溶血素、以及能量剝奪肽。
他利用神秘書冊(cè)的**「生物活性模擬」**功能,對(duì)這三種毒素分子的三維空間結(jié)構(gòu),表面電荷分布,還有那些已知或預(yù)測(cè)出的關(guān)鍵抗原表位,進(jìn)行了反復(fù)并且細(xì)致入微的分析和建模。
然后,他開始嘗試。依據(jù)現(xiàn)代免疫學(xué)中關(guān)于抗體可變區(qū)結(jié)構(gòu)與抗原結(jié)合特異性的基本原理,再結(jié)合一些從“深藍(lán)計(jì)劃”資料中找到的、關(guān)于“蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)”和“定向進(jìn)化”的粗淺理論,去“虛擬設(shè)計(jì)”一些可能與這些毒素抗原表位發(fā)生高親和力結(jié)合的氨基酸序列。這些序列,或可稱之為**「抗體片段」**或**「迷你抗體」**。
這個(gè)過(guò)程,充滿了無(wú)數(shù)次的嘗試與失敗。
他就像一個(gè)孩童,在用無(wú)數(shù)種不同形狀與大小的積木,去搭建一座結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜精密的空中樓閣。每一次組合與排列,都需要耗費(fèi)他大量的腦力和精神力。
他需要考慮每一個(gè)氨基酸殘基的理化性質(zhì)、空間位阻,還有它們之間可能形成的氫鍵、疏水作用、鹽橋等各種復(fù)雜的相互作用力。
他需要預(yù)測(cè)這些“虛擬設(shè)計(jì)”出的抗體片段,在折疊成正確三維空間結(jié)構(gòu)后,其抗原結(jié)合口袋的形狀、大小、以及表面電荷分布,能否與目標(biāo)毒素的抗原表位形成完美的“互補(bǔ)”和“匹配”。
他更需要評(píng)估這些“人工設(shè)計(jì)”的抗體片段,是否具有足夠的穩(wěn)定性、溶解性,還有最重要的一點(diǎn),能否有效中和毒素的生物活性,而不會(huì)產(chǎn)生其他意想不到的副作用或者免疫原性。
這些問(wèn)題,每一個(gè),都足以讓地球上最頂尖的蛋白質(zhì)工程師和藥物設(shè)計(jì)學(xué)家們絞盡腦汁,耗費(fèi)數(shù)年光陰。
但陸一鳴,卻憑借神秘書冊(cè)近乎“作弊”般的輔助模擬與直覺(jué)啟發(fā),以及他自身遠(yuǎn)超常人的學(xué)習(xí)能力和邏輯分析能力,竟然真的在短短不到一周的時(shí)間內(nèi),就從數(shù)以萬(wàn)計(jì)的“虛擬設(shè)計(jì)”方案中,篩選出了幾種看起來(lái)似乎有那么一點(diǎn)“靠譜”的“迷你抗體”候選序列!
雖然,這些候選序列,與真正的、經(jīng)過(guò)天然免疫系統(tǒng)千錘百煉篩選出的成熟抗體相比,其結(jié)構(gòu)還非常簡(jiǎn)陋,親和力也可能很低,甚至可能存在著各種未知的缺陷與風(fēng)險(xiǎn)……
但至少,它們?yōu)殛懸圾Q接下來(lái)的「具現(xiàn)」嘗試,提供了一個(gè)微弱卻又真實(shí)存在的“理論基礎(chǔ)”和“操作藍(lán)圖”。
這章沒(méi)有結(jié)束,請(qǐng)點(diǎn)擊下一頁(yè)繼續(xù)閱讀!
在獲得了這些初步的“迷你抗體”候選序列之后,陸一鳴立刻進(jìn)入了更具挑戰(zhàn)性的「具現(xiàn)」階段。
他知道,想要將這些由數(shù)百個(gè)氨基酸殘基組成,具有特定空間構(gòu)象和生物活性的蛋白質(zhì)大分子,通過(guò)「具現(xiàn)」能力在體外從零開始,一個(gè)原子一個(gè)原子地“精準(zhǔn)合成”出來(lái),其難度絲毫不亞于之前具現(xiàn)“深藍(lán)合金”!
甚至,從某種程度上來(lái)說(shuō),還要更難!
因?yàn)?,蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)比合金的晶格結(jié)構(gòu)要更加復(fù)雜、更加動(dòng)態(tài),也更加“脆弱”!任何一點(diǎn)微小的環(huán)境變化,例如溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度,或者任何一個(gè)氨基酸殘基的錯(cuò)誤連接或側(cè)鏈修飾,都可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子無(wú)法正確折疊,從而失去其應(yīng)有的生物活性,變成一堆毫無(wú)用處的“垃圾肽鏈”。
而且這次,他所要「具現(xiàn)」的并非單一的一種分子,而是至少三種!分別針對(duì)那三種主要的毒素!
他必須確保,這三種不同的“迷你抗體”分子在被「具現(xiàn)」出來(lái)后,不僅要各自保持正確的結(jié)構(gòu)和活性,還要能夠在同一個(gè)溶液體系中穩(wěn)定共存,互不干擾,并最終協(xié)同發(fā)揮出中和多種毒素的“廣譜”效果!
這,簡(jiǎn)直是在挑戰(zhàn)上帝的權(quán)柄!
然而,陸一鳴再一次展現(xiàn)出了他近乎變態(tài)的專注力、毅力,與創(chuàng)造力!